人教版高中物理必修第三冊(cè)第十二章電能能量守恒定律12-2閉合電路的歐姆定律練習(xí)含答案

第十二章電能能量守恒定律2閉合電路的歐姆定律【基礎(chǔ)鞏固】1.一臺(tái)發(fā)電機(jī)以0.5A的電流向外輸電,在1min內(nèi)將180J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,則發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為()A.6V B.360VC.120V D.12V答案:A2.(多選)交警查酒駕使用的酒精測(cè)試儀原理如圖所示,R為傳感器,其阻值隨氣體中酒精濃度的增大而減小,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,R0為定值電阻,R0>r,電流表和電壓表均為理想電表.當(dāng)酒駕駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)()A.電壓表的示數(shù)變小 B.電流表的示數(shù)變小C.電源的總功率變大 D.電源的輸出功率變小答案:AC3.如圖所示的電路中,把R由2Ω改為6Ω時(shí),閉合開(kāi)關(guān),電流減小為原來(lái)的一半,則電源的內(nèi)阻應(yīng)為()A.4Ω B.8Ω C.6Ω D.2Ω答案:D4.(多選)歐姆表的內(nèi)部電路如圖所示,已知表頭的電阻為Rg,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R0,電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r.下列說(shuō)法正確的是()A.歐姆表的工作原理是閉合電路的歐姆定律B.電路圖中左側(cè)的表筆為黑表筆C.歐姆表表盤(pán)的最左端為電阻“0”刻度D.歐姆表表盤(pán)的中間刻度值為R中=r+Rg+R0解析:歐姆表是根據(jù)閉合電路的歐姆定律制成的,選項(xiàng)A正確;測(cè)量電阻時(shí),電流從黑表筆出,紅表筆進(jìn),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;“∞”刻度在刻度盤(pán)的左端,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)歐姆表指針指在中間位置時(shí),Ig2=ER0+Rg+r+Rx,Ig=ER0+r+Rg,所以Rx答案:AD5.(多選)某一電源路端電壓的U-I圖像如圖所示,由圖可知()A.電源電動(dòng)勢(shì)為2VB.電源內(nèi)阻為13C.電源短路時(shí)電流為6AD.電源的路端電壓為1V時(shí),電路中電流為5A解析:在U-I圖線中,縱軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì),選項(xiàng)A正確;橫軸截距表示電源短路電流,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;圖線斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻,則r=0.2Ω,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)路端電壓為1V時(shí),內(nèi)阻分得的電壓U內(nèi)=E-U外=1V,則電路中的電流I=U內(nèi)r=答案:AD6.(多選)在如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為12V,電源內(nèi)阻r為1.0Ω,電路中的電阻R0為1.5Ω,小型直流電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻R為0.5Ω.閉合開(kāi)關(guān)S后,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),電流表的示數(shù)為2.0A.下列判斷正確的是()A.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為14WB.電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為7.0VC.電動(dòng)機(jī)的熱功率為2.0WD.電源輸出的電功率為24W解析:電路中電流表的示數(shù)為2.0A,所以電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U=E-U內(nèi)-UR0=E-I(r+R0)=7.0V,選項(xiàng)B正確;電動(dòng)機(jī)的電功率為P電=UI=14W,電動(dòng)機(jī)的熱功率為P熱=I2R=2.02×0.5W=2W,輸出功率小于14W,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;電源的輸出功率為P輸出=EI-I2r=12×2W-2.02×1W=答案:BC7.在如圖所示的電路中,R1=9Ω,R2=5Ω.當(dāng)A、B兩點(diǎn)間接理想電流表時(shí),其讀數(shù)為0.5A;當(dāng)A、B兩點(diǎn)間接理想電壓表時(shí),其讀數(shù)為1.8V.求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.解析:當(dāng)A、B兩點(diǎn)間接理想電流表時(shí),R1被短接,電路中的電流I1=0.5A,由閉合電路歐姆定律得E=I1(R2+r)①當(dāng)A、B兩點(diǎn)間接理想電壓表時(shí),電路中的電流I2=UR由閉合電路歐姆定律得E=I2(R2+R1+r)③聯(lián)立①②③式并代入數(shù)據(jù),解得E=3V,r=1Ω.答案:3V1Ω【拓展提高】8.(多選)如圖甲所示是用來(lái)測(cè)量脂肪積累程度的儀器,其原理是根據(jù)人體電阻的大小來(lái)判斷脂肪所占比例(體液中含有鈉離子、鉀離子等,而脂肪不容易導(dǎo)電,脂肪含量越高電阻越大),模擬電路如圖乙所示.測(cè)量時(shí),閉合開(kāi)關(guān)S,測(cè)試者分握兩手柄AB,體型相近的兩人相比,脂肪含量高者()甲乙A.電流表示數(shù)小 B.電壓表示數(shù)大C.電壓表示數(shù)小 D.路端電壓大解析:由于脂肪不容易導(dǎo)電,當(dāng)脂肪含量較高時(shí),測(cè)試時(shí)接在電路中的電阻R較大,由閉合電路歐姆定律I=ER1+R2+R+r,可知R越大,I越小,電流表的示數(shù)越小,故選項(xiàng)A正確;根據(jù)A項(xiàng)分析知,電源內(nèi)阻的電壓Ur=Ir變小,路端電壓U外=E-Ur變大,電壓表的示數(shù)U=E-I(r+R1+R2)變大,故選項(xiàng)C答案:ABD9.(多選)某同學(xué)將一玩具車的太陽(yáng)能電池板取下,并通過(guò)測(cè)量多組電池板的路端電壓U及流過(guò)其電流I的數(shù)據(jù)描繪了電池板的U-I圖像,如圖甲所示,圖像的橫、縱截距分別為I0和U0.現(xiàn)將該電池板與一定值電阻相連組成如圖乙所示的電路,電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1和I1,兩電表均為理想電表,下列說(shuō)法正確的是()A.該電池板的內(nèi)阻恒為UB.該電池板內(nèi)阻消耗的功率為(U0-U1)I1C.該電池板的輸出功率為U0I1D.該電池板的效率為U解析:U-I圖像的斜率表示內(nèi)阻,該電池板的U-I圖像為曲線,故內(nèi)阻是變化的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;該電池板內(nèi)阻消耗的功率為P=U內(nèi)I1=(U0-U1)I1,選項(xiàng)B正確;該電池板的輸出功率為P出=U外I1=U1I1,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;該電池板的效率為η=U1I1U0I答案:BD10.如圖所示的電路中,電阻R1=R2=R3=10Ω,電源內(nèi)阻r=5Ω,電壓表可視為理想電壓表.當(dāng)開(kāi)關(guān)S1和S2均閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為10V.(1)通過(guò)電阻R2的電流為多大?(2)路端電壓為多大?(3)電源的電動(dòng)勢(shì)為多大?(4)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合而S2斷開(kāi)時(shí),電壓表的示數(shù)變?yōu)槎啻?解析:(1)I2=U2R2(2)路端電壓等于外電路電壓,故U=I2R2+R(3)因?yàn)閁=E-I2r,故E=U+I2r=20V.(4)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合而S2斷開(kāi)時(shí),電路是R1、R2串聯(lián)再與電源連接構(gòu)成的閉合電路,電壓表示數(shù)等于外電路電壓.U'=ER1+R2+r(R1答案:(1)1A(2)15V(3)20V(4)16V【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】11.(多選)某手機(jī)用鋰電池銘牌如圖甲所示,某型號(hào)超級(jí)電容器銘牌如圖乙所示,二者的內(nèi)阻均不計(jì).如果將充滿電的鋰電池和電容器的電荷量放完,鋰電池可以釋放電荷量Q1,同時(shí)對(duì)外做功W1;電容器可以釋放電荷量Q2,同時(shí)對(duì)外做功W2.則下列關(guān)系正確的是()甲乙A.Q1>Q2 B.Q1<Q2C.W1>W2 D.W1<W2解析:手機(jī)鋰電池電荷量放完釋放的電荷量Q1=It=2000